JP2020176956A - Device and method for measuring distance - Google Patents

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達雄 丹羽
Tatsuo Niwa
達雄 丹羽
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Abstract

To reduce the time for measuring.SOLUTION: The distance measuring device of the present invention includes: a light emission unit for emitting an emission light as a reference clock signal for which one cycle has been modulated by an n-th M-series signal; a light receiving unit for receiving a reflected light as the emission light reflected by an object; and a distance measuring unit for calculating the distance to the object by using a light reception signal from the light receiving unit for a period corresponding to an n-th clock after the emission unit for the one cycle was emitted.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、距離計測装置および距離計測方法に関する。 The present invention relates to a distance measuring device and a distance measuring method.

自動運転車等のセンシング技術の一つとしてライダー（LiDAR: Light Detection And Ranging）が注目されている。ライダーは、光を送出し、その光が物体で反射して戻ってくるまでの時間を測ることにより、物体までの距離を測る方式である。様々な環境の下で、長距離の測定も求められ、測定の際、外来光によるノイズを低減することが求められており、その目的で光源を変調する方式も使われている。送出された光が戻るまでの時間測定は、所定ビット長（ビット数）のＰＮ（Pseudo Noise）系列信号を用いて変調した変調光を用いることによって行われている（特許文献１）。しかしながら、従来の技術では測定時間が長いという問題があり、高速の測定時間が要求される用途には使用が難しかった。 Lidar (LiDAR: Light Detection And Ranging) is attracting attention as one of the sensing technologies for autonomous vehicles. The rider is a method of measuring the distance to an object by transmitting light and measuring the time until the light is reflected by the object and returned. Under various environments, long-distance measurement is also required, and it is required to reduce noise caused by external light during measurement, and a method of modulating a light source is also used for that purpose. The time required for the transmitted light to return is measured by using modulated light modulated by using a PN (Pseudo Noise) series signal having a predetermined bit length (number of bits) (Patent Document 1). However, the conventional technique has a problem that the measurement time is long, and it is difficult to use it in an application requiring a high measurement time.

特開２０００−１２１７２６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-121726

本発明の第１の態様による距離計測装置は、基準クロック信号の１周期をｎ次Ｍ系列信号で変調した照射光を照射する光射出部と、前記照射光が物体で反射した反射光を受光する光受光部と、前記１周期の照射光が照射された後のｎクロックに相当する期間の前記光受光部からの受光信号を用いて、前記物体までの距離を計算する距離測定部と、を備える。
本発明の第２の態様による距離計測方法は、基準クロック信号の１周期をｎ次Ｍ系列信号で変調した照射光を照射し、前記照射光が物体で反射した反射光を受光し、前記１周期の照射光が照射された後のｎクロックに相当する期間の受光信号を用いて、前記物体までの距離を計算する。 The distance measuring device according to the first aspect of the present invention receives the light emitting unit that irradiates the irradiation light obtained by modulating one cycle of the reference clock signal with the nth-order M series signal and the reflected light reflected by the object. A distance measuring unit that calculates the distance to the object using the light receiving signal from the light receiving unit for a period corresponding to n clocks after the irradiation light of one cycle is irradiated. To be equipped with.
The distance measurement method according to the second aspect of the present invention irradiates irradiation light obtained by modulating one cycle of a reference clock signal with an nth-order M series signal, receives the reflected light reflected by the object, and receives the reflected light. The distance to the object is calculated using the received signal for a period corresponding to n clocks after the irradiation light of the period is irradiated.

第１の実施形態による距離計測装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the distance measuring apparatus by 1st Embodiment. スキャン方式の光学系を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the optical system of a scanning method. 変調光の生成と物体からの反射光の関係を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the relationship between the generation of the modulated light and the reflected light from an object. 変調光の照射タイミングと物体からの反射光の受光タイミングを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the irradiation timing of the modulated light and the reception timing of the reflected light from an object. 物体までの距離算出方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of calculating the distance to an object. 変調光の照射タイミングと距離が異なる物体からの反射光の受光タイミングを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the reception timing of the reflected light from the object which is different from the irradiation timing of the modulated light. 従来の技術による変調光の照射タイミングと物体からの反射光の受光タイミングを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the irradiation timing of the modulated light and the receiving timing of the reflected light from an object by the prior art. スキャン方式の距離計測装置による距離測定の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the distance measurement by the scan type distance measuring apparatus. 図９（ａ）は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間に送信部から照射される変調光の光強度を示す模式図である。図９（ｂ）は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間に受信部で受信される変調光（戻り光）の受信強度を示す模式図である。FIG. 9A is a schematic diagram showing the light intensity of the modulated light emitted from the transmitting unit between the time t0 and the time t3. FIG. 9B is a schematic diagram showing the reception intensity of the modulated light (return light) received by the receiving unit between the time t3 and the time t4. 第２の実施形態による距離計測装置を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the distance measuring apparatus by 2nd Embodiment. 受光素子の受光面（撮像面）における物体の像を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the image of the object on the light receiving surface (imaging surface) of a light receiving element. フラッシュ方式の光学系を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the optical system of a flash system. フラッシュ方式の距離計測装置による距離測定の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the distance measurement by the flash type distance measuring apparatus. Ｍ系列の性質を説明する図である。It is a figure explaining the property of M sequence.

一般に、ライダーにより取得した時間情報は３次元マップの生成に用いられる。具体的には、複数の測定点で集めた複数の時間情報を点群データとして処理することにより、３次元マップが生成される。
時間情報を複数の測定点で得る方式は、以下の２方式に大別される。
１．スキャン方式
２．フラッシュ方式
スキャン方式は、発光／受光する方向を走査することによって、複数の測定点についての時間情報を順番に得る方式である。ある測定点に向けてポイント状に光を照射し、その測定点からの戻り光を受光して時間情報を得ると、次の測定点に対して同様の動作を繰り返す。
これに対してフラッシュ方式は、発光／受光を面状に行うことにより、複数の測定点についての時間情報をほぼ同時に得る方式である。複数の測定点をカバーするように面状に光を照射し、各測定点からの戻り光を面状の受光センサでほぼ同時に受光して時間情報を得る。 Generally, the time information acquired by the rider is used to generate a three-dimensional map. Specifically, a three-dimensional map is generated by processing a plurality of time information collected at a plurality of measurement points as point cloud data.
The method of obtaining time information at a plurality of measurement points is roughly classified into the following two methods.
1. 1. Scan method 2. Flash method The scan method is a method in which time information about a plurality of measurement points is sequentially obtained by scanning the direction of light emission / light reception. When light is irradiated toward a certain measurement point in a point shape and the return light from that measurement point is received to obtain time information, the same operation is repeated for the next measurement point.
On the other hand, the flash method is a method in which time information about a plurality of measurement points is obtained almost simultaneously by performing light emission / reception in a planar manner. Light is radiated in a planar manner so as to cover a plurality of measurement points, and the return light from each measurement point is received by the planar light receiving sensor almost simultaneously to obtain time information.

本実施の形態による距離計測装置は、スキャン方式とフラッシュ方式のどちらにも適用することができる。そのため、第１の実施形態としてスキャン方式を説明し、第２の実施形態としてフラッシュ方式を説明する。 The distance measuring device according to the present embodiment can be applied to both the scanning method and the flash method. Therefore, the scanning method will be described as the first embodiment, and the flash method will be described as the second embodiment.

＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施形態による距離計測装置の構成の一例を示すブロック図である。距離計測装置１は、制御部１０と、送信符号生成部２０と、クロック信号発生部３０と、送信部４０と、発光側の光学系５０と、受光側の光学系５５と、受信部６０と、計時部７０と、距離算出部８０とを有する。距離計測装置１は、所定ビット長のＰＮ符号を用いて変調した変調光を物体１００の方向へ向けて送出（照射）してから、物体１００等で反射された光が受信部６０で受信されるまでの時間に基づき、距離計測装置１から物体１００までの距離を算出する。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the distance measuring device according to the first embodiment. The distance measuring device 1 includes a control unit 10, a transmission code generation unit 20, a clock signal generation unit 30, a transmission unit 40, an optical system 50 on the light emitting side, an optical system 55 on the light receiving side, and a receiving unit 60. The clock unit 70 and the distance calculation unit 80 are provided. The distance measuring device 1 transmits (irradiates) the modulated light modulated using the PN code having a predetermined bit length toward the object 100, and then receives the light reflected by the object 100 or the like in the receiving unit 60. The distance from the distance measuring device 1 to the object 100 is calculated based on the time required to complete the process.

制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、制御プログラムに基づいて距離計測装置１の各部の動作を制御する。送信符号生成部２０は、送信部４０の光源を変調するためのＰＮ系列（疑似雑音系列）の１種であるＭ系列の符号を生成する。次数ｎのＭ系列の周期は、Ｐ＝２ｎ−１の形で表される。そして、次数ｎのＭ系列は、そのＭ系列を構成するＰ個の符号のうち任意の位置から順にｎ個取り出した符号で表される値が全て異なるという性質を有する。送信符号生成部２０は、制御部１０から指示された次数ｎのＭ系列の符号を、クロック信号発生部３０が発生する基準クロック信号に同期して生成する。 The control unit 10 is composed of a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the operation of each unit of the distance measuring device 1 based on a control program. The transmission code generation unit 20 generates an M-sequence code which is one of the PN series (pseudo-noise series) for modulating the light source of the transmission unit 40. The period of the M sequence of degree n is expressed in the form of P = 2 n -1. Then, the M-sequence of degree n has a property that all the values represented by the codes extracted in order from an arbitrary position among the P codes constituting the M-sequence are different. The transmission code generation unit 20 generates an M-sequence code of order n instructed by the control unit 10 in synchronization with the reference clock signal generated by the clock signal generation unit 30.

本実施の形態では、測定する最長距離Ｌｍを距離レンジと称する。制御部１０は、例えば、測定レンジとして設定する最長距離Ｌｍ（距離計測装置１からの距離）を光が往復する時間Ｔ＝２×Ｌｍ／Ｃと、上記Ｍ系列の周期を示すＰの値（＝２ｎ−１）とを対応させるように、次式（１）により次数ｎを決定する。
(２ｎ−１−１)×tck ＜ ２×Ｌｍ／Ｃ ≦ (２ｎ−１)×tck （１）
ただし、符号Ｃは光速、符号tckは変調周期（＝１／変調周波数Ｆ）を表す。
ここで、変調周波数Ｆを高くするほど距離測定の分解能が上がり、次数ｎを増やすほど最長距離Ｌｍが長くなる。制御部１０は、測定分解能と最長距離Ｌｍとに基づいて次数ｎを決定する。 In the present embodiment, the longest distance Lm to be measured is referred to as a distance range. The control unit 10 has, for example, a time T = 2 × Lm / C in which light reciprocates over the longest distance Lm (distance from the distance measuring device 1) set as a measurement range, and a value of P indicating the period of the above M sequence ( The degree n is determined by the following equation (1) so as to correspond with = 2 n -1).
(2 n-1 -1) × tck <2 × Lm / C ≦ (2 n -1) × tck (1)
However, the reference numeral C represents the speed of light, and the reference numeral tck represents the modulation period (= 1 / modulation frequency F).
Here, the higher the modulation frequency F, the higher the resolution of the distance measurement, and the higher the order n, the longer the longest distance Lm. The control unit 10 determines the order n based on the measurement resolution and the longest distance Lm.

送信符号生成部２０によって生成されたＭ系列の符号は、二値符号として送信部４０および計時部７０へ送出される。
なお、本実施の形態で扱う系列は、符号が「０」または「１」である二値系列をいう。 The M-sequence code generated by the transmission code generation unit 20 is transmitted to the transmission unit 40 and the timekeeping unit 70 as a binary code.
The series handled in this embodiment refers to a binary series having a symbol of "0" or "1".

クロック信号発生部３０は、基準発振器の周波数を分周するなどして、変調周波数Ｆとして例えば５０ＭＨｚ（すなわち変調周期tck＝１／Ｆ＝２０nｓ）の基準クロック信号を生成する。基準クロック信号は、送信符号生成部２０、送信部４０、受信部６０、および計時部７０に供給される。 The clock signal generation unit 30 divides the frequency of the reference oscillator to generate a reference clock signal having a modulation frequency F of, for example, 50 MHz (that is, a modulation period tck = 1 / F = 20 ns). The reference clock signal is supplied to the transmission code generation unit 20, the transmission unit 40, the reception unit 60, and the timekeeping unit 70.

送信部４０は、発光素子４０ａおよび駆動部４０ｂを含む。本実施の形態では、距離計測装置１の光源として、例えば、上記変調周波数Ｆで変調発光させることが可能な波長約９４０nmの赤外光ＬＤ（LD: Laser Diode）を発光素子４０ａとして用いる。駆動部４０ｂは、上記送信符号生成部２０で生成された二値符号に従って発光素子４０ａをオンまたはオフさせることにより、上記基準クロック信号に同期する上記Ｍ系列の符号に基づくビット長Ｐの変調光を発光素子４０ａから出力させる。これにより、ビット長Ｐの変調光が時間(Ｐ×tck)の間照射される。出力された変調光は、発光側の光学系５０を介して物体１００の方向に進む。
なお、上記説明において発光素子４０ａをオンまたはオフさせると記載したが、実際には完全にオフにしなくても、発光する光の強度を低下させることで所定の消光比が得られればよい。 The transmission unit 40 includes a light emitting element 40a and a drive unit 40b. In the present embodiment, as the light source of the distance measuring device 1, for example, an infrared light LD (LD: Laser Diode) having a wavelength of about 940 nm capable of modulated light emission at the modulation frequency F is used as the light emitting element 40a. The drive unit 40b turns the light emitting element 40a on or off according to the binary code generated by the transmission code generation unit 20, so that the modulated light having a bit length P based on the M-sequence code synchronized with the reference clock signal. Is output from the light emitting element 40a. As a result, modulated light having a bit length of P is irradiated for a period of time (P × tck). The output modulated light travels in the direction of the object 100 via the optical system 50 on the light emitting side.
Although it has been described in the above description that the light emitting element 40a is turned on or off, it is sufficient that a predetermined quenching ratio can be obtained by reducing the intensity of the emitted light without actually turning it off completely.

（スキャン方式の光学系）
光学系５０および光学系５５は、送信部４０による発光と、受信部６０による受光の方向を走査するスキャン光学系を構成する。図２は、スキャン方式の光学系を説明する模式図である。発光素子４０ａから出力された変調光は、発光側の光学系５０を構成する走査ミラー５０ａに入射する。走査ミラー５０ａで反射された変調光は、測定視野２００の中の測定点Ｏへ進む。測定点Ｏに対応する位置に物体１００（図１）が存在すると、物体１００で反射された変調光（戻り光）が再び走査ミラー５０ａに入射する。戻り光は走査ミラー５０ａで反射された後、受光側の光学系５５を構成するミラー５５ａ等により分離される。そして、受光レンズ５５ｂを介して受信部６０を構成する受光素子６０ａに入射される。 (Scanning optical system)
The optical system 50 and the optical system 55 constitute a scanning optical system that scans the directions of light emission by the transmission unit 40 and light reception by the reception unit 60. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a scanning optical system. The modulated light output from the light emitting element 40a is incident on the scanning mirror 50a constituting the optical system 50 on the light emitting side. The modulated light reflected by the scanning mirror 50a advances to the measurement point O in the measurement field of view 200. When the object 100 (FIG. 1) exists at the position corresponding to the measurement point O, the modulated light (return light) reflected by the object 100 is incident on the scanning mirror 50a again. The return light is reflected by the scanning mirror 50a and then separated by the mirror 55a or the like constituting the optical system 55 on the light receiving side. Then, it is incident on the light receiving element 60a constituting the receiving unit 60 via the light receiving lens 55b.

走査ミラー５０ａは、例えば水平方向および鉛直方向に二次元走査が可能に構成されている。これにより、発光素子４０ａから出力された変調光を、測定視野２００の中の任意の測定点Ｏへ導くことができる。 The scanning mirror 50a is configured to enable two-dimensional scanning, for example, in the horizontal direction and the vertical direction. As a result, the modulated light output from the light emitting element 40a can be guided to an arbitrary measurement point O in the measurement field of view 200.

図１の受信部６０は、受光素子６０ａと、増幅部６０ｂと、二値化部６０ｃとを含む。本実施の形態では、受光素子６０ａとして、上記赤外域の変調光を受光可能なＰＤ（PhotoDiode）を用いる。物体１００等で反射した変調光（戻り光）は、上述した走査ミラー５０ａおよび受光側の光学系５５を介して受光素子６０ａに入射される。すなわち、ビット長Ｐの変調光（戻り光）が時間(Ｐ×tck)の間入射される。受光素子６０ａは、受光した光の強さに応じた受信信号（光電流）を出力する。 The receiving unit 60 of FIG. 1 includes a light receiving element 60a, an amplification unit 60b, and a binarization unit 60c. In the present embodiment, a PD (PhotoDiode) capable of receiving the modulated light in the infrared region is used as the light receiving element 60a. The modulated light (return light) reflected by the object 100 or the like is incident on the light receiving element 60a via the scanning mirror 50a and the optical system 55 on the light receiving side described above. That is, modulated light (return light) having a bit length P is incident for a time (P × tck). The light receiving element 60a outputs a received signal (photocurrent) according to the intensity of the received light.

増幅部６０ｂは、受信信号を電圧値に変換して増幅し、増幅した受信信号を二値化部６０ｃへ送出する。二値化部６０ｃは、上記基準クロック信号に同期して、受信信号をHighレベルまたはLowレベルに二値化する。例えば、受信信号が基準電圧よりも高い場合はHighレベルとし、受信信号が基準電圧よりも低い場合にはLowレベルとする。二値化された受信信号は、計時部７０へ送出される。 The amplification unit 60b converts the received signal into a voltage value, amplifies it, and sends the amplified reception signal to the binarization unit 60c. The binarization unit 60c binarizes the received signal to a high level or a low level in synchronization with the reference clock signal. For example, when the received signal is higher than the reference voltage, the high level is set, and when the received signal is lower than the reference voltage, the low level is set. The binarized reception signal is sent to the timekeeping unit 70.

計時部７０は、信号保持部７０ａと、検出部７０ｂとを含む。信号保持部７０ａは、ＲＡＭ等により構成され、受信部６０から送出された受信信号を一時的に記憶する。信号保持部７０ａは、少なくとも上記Ｍ系列の次数ｎと同じビット長ｎの受信信号を、一時的に記憶することができる。換言すると、本実施の形態では１つの測定点Ｏにつき、Ｐビットの反射光（戻り光）のうちのｎビット分の受信信号を信号保持部７０ａに一時的に記憶させる。
なお、信号保持部７０ａに記憶させるビット長ｎは、制御部１０からの指示によって変更（例えば、ｎビットからｍビット（ｎ＜ｍ＜Ｐ）に変更）することができる。 The timekeeping unit 70 includes a signal holding unit 70a and a detecting unit 70b. The signal holding unit 70a is composed of a RAM or the like, and temporarily stores the received signal transmitted from the receiving unit 60. The signal holding unit 70a can temporarily store a received signal having at least the same bit length n as the order n of the M sequence. In other words, in the present embodiment, the signal holding unit 70a temporarily stores the received signal for n bits of the reflected light (return light) of P bits for one measurement point O.
The bit length n stored in the signal holding unit 70a can be changed (for example, changed from n bits to m bits (n <m <P)) according to an instruction from the control unit 10.

検出部７０ｂは、信号保持部７０ａに記憶されているｎビットの受信信号のビットパターンが、送信符号生成部２０によって生成された、Ｍ系列を構成するＰ個の符号のビットパターンのどの区間（Ｍ系列上の位置）と一致するかを検出する。環境ノイズ（例えば、本実施の形態と同様の距離計測装置を搭載した他車からの光）の影響を軽減したい場合に好適である。検出部７０ｂは、ビット長Ｐの二値符号の先頭から数えてＭｓ番目と、Ｍｓ＋１番目と、…、Ｍｓ＋(ｎ−１)番目と一致することを検出する。検出結果は、距離算出部８０へ送出される。検出部７０ｂによる検出の詳細は、後に図５を参照して詳しく説明する。 In the detection unit 70b, the bit pattern of the n-bit received signal stored in the signal holding unit 70a is a section of the bit pattern of the P codes constituting the M sequence generated by the transmission code generation unit 20. Detects whether it matches the position on the M sequence). It is suitable when it is desired to reduce the influence of environmental noise (for example, light from another vehicle equipped with a distance measuring device similar to that of the present embodiment). The detection unit 70b detects that the Ms th, the Ms + 1 th, ..., And the Ms + (n-1) th are coincided with each other, counting from the beginning of the binary code having the bit length P. The detection result is sent to the distance calculation unit 80. Details of the detection by the detection unit 70b will be described in detail later with reference to FIG.

距離算出部８０は、次式（２）により遅延時間ｄｔを算出する。遅延時間ｄｔは、変調光が距離計測装置１と物体１００との間を往復する時間である。
ｄt＝２×Ｌｍ／Ｃ−Ｍｓ×tck （２）
ただし、符号tckは変調周期である。 The distance calculation unit 80 calculates the delay time dt by the following equation (2). The delay time dt is the time during which the modulated light reciprocates between the distance measuring device 1 and the object 100.
dt = 2 × Lm / C-Ms × tck (2)
However, the symbol tck is the modulation period.

距離算出部８０はさらに、次式（３）により距離計測装置１から物体１００までの距離Ｌｏｂを算出する。
Ｌｏｂ＝ｄｔ×Ｃ／２ （３）
ただし、符号ｄｔは遅延時間である。 The distance calculation unit 80 further calculates the distance Lob from the distance measuring device 1 to the object 100 by the following equation (3).
Lob = dt x C / 2 (3)
However, the symbol dt is the delay time.

以上の説明は、１つの測定点Ｏに対する動作である。制御部１０は、送信部４０が発光する方向および受信部６０が受光する方向を走査することによって、複数の測定点Ｏについて時間情報としての遅延時間ｄｔを算出させるとともに、各遅延時間ｄｔに基づいて複数の測定点Ｏまでの距離Ｌｏｂを算出させる。
なお、制御部１０は、ある測定点Ｏについて発光および受光動作を行うことによって距離Ｌｏｂの算出に必要なｎビットの受信信号が信号保持部７０ａに一時的に記憶されると、計時部７０による算出処理と並行して次の測定点Ｏに対する発光および受光動作を開始させることができる。
制御部１０は、このように複数の測定点Ｏで集めた複数の距離Ｌｏｂを点群データとして処理することにより、３次元マップ（奥行き（距離）情報を有する画像）を生成する。 The above description is an operation for one measurement point O. The control unit 10 scans the light emitting direction of the transmitting unit 40 and the light receiving direction of the receiving unit 60 to calculate the delay time dt as time information for the plurality of measurement points O, and is based on each delay time dt. The distance Lobs to a plurality of measurement points O are calculated.
When the signal holding unit 70a temporarily stores the n-bit received signal required for calculating the distance lob by performing light emission and light receiving operations at a certain measurement point O, the control unit 10 causes the time measuring unit 70 to perform a light emitting and receiving operation. In parallel with the calculation process, the light emitting and light receiving operations for the next measurement point O can be started.
The control unit 10 generates a three-dimensional map (an image having depth (distance) information) by processing the plurality of distance lobs collected at the plurality of measurement points O as point cloud data.

＜測定の流れ＞
上述した距離計測装置１による測定動作について、図３を参照して説明する。図３は、変調光の生成と物体１００からの反射光の関係を説明する模式図である。横軸は時間を示しており、時刻ｔ０において測定が始まるものとする。図３には、Ｍ系列の次数ｎが４（すなわちＰ＝１５）の場合を例示する。図示する波形は、上から順に基準クロック信号、Ｍ系列信号、Ｍ系列に基づく変調光Ｓ、および変調光Ｓが物体１００で反射された反射光Ｒ１を示す。４次のＭ系列の場合、基準クロック信号のクロック数１５がＭ系列の１周期に対応する。また、基準クロック信号の１クロックΔｔは、上述した変調周期tckに相当する。
送信部４０は、時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の間に、測定点Ｏに対して上記Ｍ系列の符号に基づいて変調されたビット長Ｐの変調光Ｓを照射する。 <Measurement flow>
The measurement operation by the distance measuring device 1 described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the relationship between the generation of modulated light and the reflected light from the object 100. The horizontal axis indicates time, and it is assumed that the measurement starts at time t0. FIG. 3 illustrates a case where the order n of the M sequence is 4 (that is, P = 15). The illustrated waveform shows a reference clock signal, an M-sequence signal, a modulated light S based on the M-sequence, and a reflected light R1 in which the modulated light S is reflected by the object 100 in order from the top. In the case of the 4th-order M-sequence, the clock number 15 of the reference clock signal corresponds to one cycle of the M-sequence. Further, one clock Δt of the reference clock signal corresponds to the modulation period tck described above.
The transmission unit 40 irradiates the measurement point O with modulated light S having a bit length P modulated based on the M-sequence code between time t0 and time T (= 2 × Lm / C).

受信部６０は、送信部４０で変調光Ｓの照射が開始された時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過後の時刻ｔ３より、受信部６０を稼働させる。受信部６０の稼働時間ｔｒは、次式（４）で表される。
ｔｒ＝ｎ×tck （４）
ただし、符号ｎは上記Ｍ系列の次数である。符号tckは変調周期である。 The receiving unit 60 operates the receiving unit 60 from the time t3 after the time T (= 2 × Lm / C) elapses from the time t0 when the irradiation of the modulated light S is started by the transmitting unit 40. The operating time tr of the receiving unit 60 is represented by the following equation (4).
tr = n × tck (4)
However, the reference numeral n is the order of the M sequence. The symbol tck is the modulation period.

Ｍ系列の次数ｎは、上式（１）を満たすように決定されているので、Ｍ系列の符号に基づいて変調されたビット長Ｐの変調光Ｓは、時刻ｔ３に末尾ビット（＝Ｐビット目）の出力が終了する。本実施の形態では、送信部４０で変調光Ｓの照射が終了する時刻ｔ３に受信部６０が稼働を開始する。送信部４０は、受信部６０が稼働されている稼働時間ｔｒの間は変調光Ｓの照射を休止する。 Since the order n of the M-sequence is determined to satisfy the above equation (1), the modulated light S having a bit length P modulated based on the code of the M-sequence has the last bit (= P bit) at time t3. The output of eye) ends. In the present embodiment, the receiving unit 60 starts operating at the time t3 when the irradiation of the modulated light S ends at the transmitting unit 40. The transmitting unit 40 suspends the irradiation of the modulated light S during the operating time tr when the receiving unit 60 is in operation.

距離計測装置１から至近距離Ｌ１に物体１００が位置する場合、この物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ１の先頭ビット（＝１ビット目）は、送信部４０で変調光Ｓの出力が開始された時刻ｔ０から間もない時刻ｔ１に距離計測装置１へ到達する。
反射光（戻り光）Ｒ１は、ビット長Ｐであるので時刻ｔ１から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過するまで続く。送信部４０は、稼働時間ｔｒが終了すると、時刻ｔ４から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の間に、上記Ｍ系列の符号に基づいて変調されたビット長Ｐの変調光Ｓを次の測定点Ｏに対して照射する。以降も同様の動作を繰り返す。 When the object 100 is located at a close distance L1 from the distance measuring device 1, the first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R1 of the bit length P reflected by the object 100 is modulated by the transmission unit 40. The distance measuring device 1 is reached at a time t1 shortly after the time t0 when the output of the optical S is started.
Since the reflected light (return light) R1 has a bit length P, it continues from the time t1 until the time T (= 2 × Lm / C) elapses. When the operating time tr ends, the transmission unit 40 transmits the modulated light S having a bit length P modulated based on the M-sequence code between the time t4 and the time T (= 2 × Lm / C). Irradiate the measurement point O. After that, the same operation is repeated.

＜照射タイミングと受光タイミング＞
図４は、変調光の照射タイミングと物体１００からの反射光の受光タイミングを説明する模式図である。図３を参照して説明したように、送信部４０が時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の間にビット長Ｐの変調光Ｓを照射する。また、受信部６０が時刻ｔ３より時刻ｔ４までの稼働時間ｔｒの間に反射光Ｒ１を受信する。図４に示すタイミングで受信部６０が受信する反射光Ｒ１は、反射光（戻り光）Ｒ１のうち末尾寄りｎビット分である。 <Irradiation timing and light reception timing>
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the irradiation timing of the modulated light and the reception timing of the reflected light from the object 100. As described with reference to FIG. 3, the transmission unit 40 irradiates the modulated light S having a bit length P between the time t0 and the time T (= 2 × Lm / C). Further, the receiving unit 60 receives the reflected light R1 during the operating time tr from the time t3 to the time t4. The reflected light R1 received by the receiving unit 60 at the timing shown in FIG. 4 is n bits near the end of the reflected light (return light) R1.

受信部６０で受信された、反射光（戻り光）Ｒ１の末尾寄りｎビット分の受信信号に基づいて、距離計測装置１から物体１００までの距離Ｌ１を算出する方法について、図５を参照して説明する。図５において、図３と同様に横軸が時間を示しており、時刻ｔ０において測定が始まるものとする。また、Ｍ系列の次数ｎが４（すなわちＰ＝１５）の場合を例示する点も図３と同様である。 Refer to FIG. 5 for a method of calculating the distance L1 from the distance measuring device 1 to the object 100 based on the received signal for n bits near the end of the reflected light (return light) R1 received by the receiving unit 60. I will explain. In FIG. 5, the horizontal axis indicates time as in FIG. 3, and it is assumed that the measurement starts at time t0. Further, it is the same as FIG. 3 in that the case where the order n of the M sequence is 4 (that is, P = 15) is illustrated.

＜距離算出手順＞
距離計測装置１は、以下の手順（１）から手順（５）を行うことによって距離Ｌ１を算出する。
手順（１）
距離計測装置１は、反射光（戻り光）Ｒ１の受信信号ｍ１のビットパターン「０１１０」を検出する。
手順（２）
距離計測装置１は、照射光（変調光Ｓ）から上記ビットパターン「０１１０」の位置を検出する。
手順（３）
距離計測装置１は、上記ビットパターン「０１１０」がＭ系列の何番目かを判定する。図５の例ではＭｓ＝１２（１２番目）である。
手順（４）
距離計測装置１は、変調光Ｓの１２番目を照射（時刻ｔ１Ａ）してから受光する（時刻ｔ３）までの遅延時間ｄｔを、上式（３）を用いて計算する。図５の例では、ｄｔ＝４Δｔである。
手順（５）
距離計測装置１は、上式（４）を用いて距離Ｌ１（Ｌｏｂ）を計算する。図５の例では、Ｌ１＝２Δｔ×Ｃである。 <Distance calculation procedure>
The distance measuring device 1 calculates the distance L1 by performing the following steps (1) to (5).
Procedure (1)
The distance measuring device 1 detects the bit pattern “0110” of the received signal m1 of the reflected light (return light) R1.
Procedure (2)
The distance measuring device 1 detects the position of the bit pattern "0110" from the irradiation light (modulated light S).
Procedure (3)
The distance measuring device 1 determines which number in the M sequence the bit pattern "0110" is. In the example of FIG. 5, Ms = 12 (12th).
Procedure (4)
The distance measuring device 1 calculates the delay time dt from the irradiation (time t1A) of the twelfth modulated light S to the reception (time t3) using the above equation (3). In the example of FIG. 5, dt = 4Δt.
Procedure (5)
The distance measuring device 1 calculates the distance L1 (Lob) using the above equation (4). In the example of FIG. 5, L1 = 2Δt × C.

上記手順（１）から手順（５）をさらに詳細に説明する。計時部７０は、遅延時間ｄｔを測定するために、上記検出部７０ｂによって、受信部６０で受信された反射光（戻り光）Ｒ１の受信信号のビットパターンが変調光Ｓの変調波形のビットパターンのどの区間と一致するかを検出する。換言すると、信号保持部７０ａに記憶されているｎビットの受信信号のビットパターンが、Ｍ系列を構成するＰ個の符号のビットパターンと一致する部分を特定する。 The above steps (1) to (5) will be described in more detail. In order to measure the delay time dt, the timekeeping unit 70 uses the detection unit 70b to change the bit pattern of the received signal of the reflected light (return light) R1 received by the receiving unit 60 to the bit pattern of the modulated waveform of the modulated light S. Detects which section of the throat matches. In other words, a portion where the bit pattern of the n-bit received signal stored in the signal holding unit 70a matches the bit pattern of the P codes constituting the M sequence is specified.

先ず、４次のＭ系列の１例として先頭ビット（図５に向かって左）から順番に、１，１，０，１，０，１，１，１，１，０，０，０，１，０，０となる系列を選ぶ。
図５の例では、変調光Ｓの先頭ビットから数えて１番目と、２番目と、３番目と、４番目の４ビットからなる信号を（Ｍｓ＝１）と称する。また、例えば先頭ビットから数えて７番目と、８番目と、９番目と、１０番目の４ビットからなる信号を（Ｍｓ＝７）と称する。同様に、先頭ビットから数えて１２番目と、１３番目と、１４番目と、１５番目の４ビットからなる信号を（Ｍｓ＝１２）と称する。変調光Ｓにおいて、（Ｍｓ＝１）は、１，１，０，１であり、（Ｍｓ＝７）は、１，１，１，０であり、（Ｍｓ＝１２）は、０，１，０，０である。 First, as an example of the fourth-order M-sequence, 1,1,0,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1 in order from the first bit (left when facing FIG. 5) , 0,0 Select the sequence.
In the example of FIG. 5, the signal consisting of the first, second, third, and fourth four bits counting from the first bit of the modulated light S is referred to as (Ms = 1). Further, for example, a signal consisting of the 7th, 8th, 9th, and 10th 4 bits counted from the first bit is referred to as (Ms = 7). Similarly, a signal consisting of the 12th, 13th, 14th, and 15th 4 bits counted from the first bit is referred to as (Ms = 12). In the modulated light S, (Ms = 1) is 1,1,0,1, (Ms = 7) is 1,1,1,0, and (Ms = 12) is 0,1, It is 0,0.

信号保持部７０ａは、上記手順（１）として、Ｐ（＝１５）ビットの反射光（戻り光）Ｒ１のうちのｎ（＝４）ビット分の受信信号を一時的に記憶する。これにより、４ビットの受信信号ｍ１（＝０，１，０，０）が記憶される。
検出部７０ｂは、上記手順（２）として、Ｍ系列を構成するＰ（＝１５）個の符号の中から、信号保持部７０ａに記憶されている４ビットの受信信号と一致する区間（Ｍ系列上の位置）を検出する。
また、検出部７０ｂは、上記手順（３）として、信号保持部７０ａに記憶されている４ビットの受信信号ｍ１（＝０，１，０，０）が、Ｍ系列における１２番目（Ｍｓ＝１２）と一致することから、Ｍｓ＝１２とする。
距離算出部８０は、上記手順（４）として、検出部７０ｂによって検出されたＭｓ＝１２を上式（２）に代入することによって、遅延時間ｄｔ＝４×Δtを得る。上述したように、符号Δｔは基準クロック信号の１クロックに相当する。
距離算出部８０はさらに、上記手順（５）として、上式（３）に遅延時間ｄｔを代入することによって距離Ｌ１（Ｌｏｂ）を算出する。 As the above procedure (1), the signal holding unit 70a temporarily stores the received signal for n (= 4) bits of the reflected light (return light) R1 of the P (= 15) bits. As a result, the 4-bit received signal m1 (= 0,1,0,0) is stored.
As the above procedure (2), the detection unit 70b has a section (M sequence) that matches the 4-bit received signal stored in the signal holding unit 70a from among the P (= 15) codes constituting the M sequence. (Upper position) is detected.
Further, in the detection unit 70b, as the above procedure (3), the 4-bit received signal m1 (= 0,1,0,0) stored in the signal holding unit 70a is the 12th (Ms = 12) in the M sequence. ), So Ms = 12.
As the above procedure (4), the distance calculation unit 80 obtains a delay time dt = 4 × Δt by substituting Ms = 12 detected by the detection unit 70b into the above equation (2). As described above, the symbol Δt corresponds to one clock of the reference clock signal.
The distance calculation unit 80 further calculates the distance L1 (Lob) by substituting the delay time dt into the above equation (3) as the above procedure (5).

＜物体の距離と反射光の受光タイミング＞
本実施の形態では、信号保持部７０ａに記憶されるｎビットの受信信号のビットパターンが、物体１００までの距離によって異なる。図６は、距離計測装置１から異なる距離Ｌ１、Ｌ２およびＬｍに位置する物体１００からの反射光の受光タイミングを説明する模式図である。図６において、上述した至近距離Ｌ１と、最長距離Ｌｍの中ほどの中距離Ｌ２と、最長距離Ｌｍとに位置する物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）が例示される。 <Object distance and reflected light reception timing>
In the present embodiment, the bit pattern of the n-bit received signal stored in the signal holding unit 70a differs depending on the distance to the object 100. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the timing of receiving the reflected light from the objects 100 located at different distances L1, L2, and Lm from the distance measuring device 1. In FIG. 6, the reflected light (return light) of the bit length P reflected by the object 100 located at the above-mentioned close distance L1, the middle distance L2 of the longest distance Lm, and the longest distance Lm is illustrated. ..

至近距離Ｌ１に位置する物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ１の先頭ビット（＝１ビット目）は、図４を参照して説明した通り、送信部４０で変調光Ｓの出力が開始された時刻ｔ０から間もない時刻ｔ１に距離計測装置１へ到達する。図６において受信部６０で受信される反射光Ｒ１は、反射光（戻り光）Ｒ１のうち末尾寄りｎビット分である。 The first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R1 of the bit length P reflected by the object 100 located at the close distance L1 is the modulated light by the transmission unit 40 as described with reference to FIG. The distance measuring device 1 is reached at a time t1 shortly after the time t0 when the output of S is started. In FIG. 6, the reflected light R1 received by the receiving unit 60 is n bits near the end of the reflected light (return light) R1.

また、中距離Ｌ２に位置する物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ２の先頭ビット（＝１ビット目）は、送信部４０で変調光Ｓの出力が開始された時刻ｔ０と時刻ｔ３との間の時刻ｔ２に距離計測装置１へ到達する。図６において受信部６０で受信される反射光Ｒ２は、反射光（戻り光）Ｒ２のうち中寄りｎビット分である。 Further, the first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R2 of the bit length P reflected by the object 100 located at the medium distance L2 is the time when the output of the modulated light S is started by the transmission unit 40. The distance measuring device 1 is reached at time t2 between t0 and time t3. In FIG. 6, the reflected light R2 received by the receiving unit 60 is the middle n bits of the reflected light (return light) R2.

さらにまた、最長距離Ｌｍに位置する物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ３の先頭ビット（＝１ビット目）は、時刻ｔ３に距離計測装置１へ到達する。図６において受信部６０で受信される反射光Ｒ３は、反射光（戻り光）Ｒ３のうち先頭寄りｎビット分である。 Furthermore, the first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R3 having a bit length P reflected by the object 100 located at the longest distance Lm reaches the distance measuring device 1 at time t3. In FIG. 6, the reflected light R3 received by the receiving unit 60 is n bits of the reflected light (return light) R3 near the beginning.

このように、受信部６０で受信される反射光Ｒ１、反射光Ｒ２、反射光Ｒ３の受信信号のビットパターンは、距離計測装置１から物体１００までの距離の違いによって異なる。距離計測装置１では、物体１００までの距離の違いによって受信部６０で受信される受信信号のビットパターンが異なる点に着目して、上述した手順（１）から手順（５）を行うことにより、物体１００までの距離Ｌ１、距離Ｌ２、距離Ｌｍを算出する。 As described above, the bit patterns of the received signals of the reflected light R1, the reflected light R2, and the reflected light R3 received by the receiving unit 60 differ depending on the difference in the distance from the distance measuring device 1 to the object 100. The distance measuring device 1 pays attention to the fact that the bit pattern of the received signal received by the receiving unit 60 differs depending on the difference in the distance to the object 100, and by performing the steps (1) to (5) described above. The distance L1, the distance L2, and the distance Lm to the object 100 are calculated.

＜測定時間＞
次に、図７を参照して、本実施の形態と従来の技術とを測定時間の観点で比較する。図７は、従来の技術による距離計測装置による測定動作を説明する図であり、１つの測定点Ｏに対する測定の流れを時間軸上に例示した模式図である。図６と同様に、横軸は時間を示しており、時刻ｔ０において測定が始まるものとする。時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の間に、送信部から測定点Ｏに対して上記Ｍ系列の符号に基づいて変調されたビット長Ｐの変調光Ｓが照射される点は、本実施の形態（図６）と同様である。 <Measurement time>
Next, with reference to FIG. 7, the present embodiment and the conventional technique are compared in terms of measurement time. FIG. 7 is a diagram illustrating a measurement operation by a distance measuring device according to a conventional technique, and is a schematic diagram illustrating a measurement flow with respect to one measurement point O on the time axis. Similar to FIG. 6, the horizontal axis represents time, and it is assumed that the measurement starts at time t0. The point where the transmission unit irradiates the measurement point O with the modulated light S having a bit length P modulated based on the M-sequence code between the time t0 and the time T (= 2 × Lm / C). , The same as the present embodiment (FIG. 6).

従来の距離計測装置では、距離計測装置から至近距離Ｌ１に物体１００が位置する場合、距離計測装置から中距離Ｌ２に物体１００が位置する場合、距離計測装置から最長距離Ｌｍに物体１００が位置する場合のいずれも、物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）が全て受光される。そのため、受信部の稼働時間ｔｒは次式（５）で表される。
ｔｒ＝２×Ｐ×tck
＝４×Ｌ／Ｃ （５）
ただし、符号Ｐは上記Ｍ系列の周期である。符号tckは変調周期である。 In the conventional distance measuring device, when the object 100 is located at a close distance L1 from the distance measuring device, when the object 100 is located at a medium distance L2 from the distance measuring device, the object 100 is located at the longest distance Lm from the distance measuring device. In each case, all the reflected light (return light) of the bit length P reflected by the object 100 is received. Therefore, the operating time tr of the receiving unit is expressed by the following equation (5).
tr = 2 × P × tck
= 4 × L / C (5)
However, the reference numeral P is the period of the M sequence. The symbol tck is the modulation period.

従来の距離計測装置から至近距離Ｌ１に物体１００が位置する場合、この物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ１の先頭ビット（＝１ビット目）は、変調光Ｓの出力が開始された時刻ｔ０から間もない時刻ｔ１に距離計測装置へ到達する。そのため、変調光Ｓの出力が開始された時刻ｔ０から受信部の稼働が開始される。反射光（戻り光）Ｒ１はビット長Ｐであるので、少なくとも時刻ｔ１から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過するまで受信部を稼働させる必要がある。 When the object 100 is located at a close distance L1 from the conventional distance measuring device, the first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R1 of the bit length P reflected by the object 100 is the modulated light S. The distance measuring device is reached at a time t1 shortly after the time t0 when the output is started. Therefore, the operation of the receiving unit is started from the time t0 when the output of the modulated light S is started. Since the reflected light (return light) R1 has a bit length P, it is necessary to operate the receiving unit at least until the time T (= 2 × Lm / C) elapses from the time t1.

従来の距離計測装置から中距離Ｌ２に物体１００が位置する場合、この物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ２の先頭ビット（＝１ビット目）は、上記時刻ｔ０と上記時刻ｔ３との間の時刻ｔ２に距離計測装置へ到達する。
反射光（戻り光）Ｒ２はビット長Ｐであるので、少なくとも時刻ｔ２から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過するまで受信部を稼働させる必要がある。 When the object 100 is located at a medium distance L2 from the conventional distance measuring device, the first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R2 of the bit length P reflected by the object 100 is set to the above time t0. The distance measuring device is reached at time t2 between the time t3.
Since the reflected light (return light) R2 has a bit length P, it is necessary to operate the receiving unit at least until the time T (= 2 × Lm / C) elapses from the time t2.

従来の距離計測装置から最長距離Ｌｍに物体１００が位置する場合、この物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）Ｒ３の先頭ビット（＝１ビット目）は、時刻ｔ３に距離計測装置へ到達する。
反射光（戻り光）Ｒ３はビット長Ｐであるので、時刻ｔ３から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過する時刻ｔ５まで受信部を稼働させる必要がある。
以上をまとめると、従来の距離計測装置の受信部の稼働時間ｔｒは、上式（５）のとおり（４×Ｌｍ／Ｃ）である。 When the object 100 is located at the longest distance Lm from the conventional distance measuring device, the first bit (= 1st bit) of the reflected light (return light) R3 of the bit length P reflected by the object 100 is a distance at time t3. Reach the measuring device.
Since the reflected light (return light) R3 has a bit length P, it is necessary to operate the receiving unit from the time t3 to the time t5 when the time T (= 2 × Lm / C) elapses.
Summarizing the above, the operating time tr of the receiving unit of the conventional distance measuring device is (4 × Lm / C) as shown in the above equation (5).

これに対して、本実施の形態による距離計測装置１の受信部６０で受信する反射光（戻り光）Ｒ１〜Ｒ３のうちのｎビットは、従来の距離計測装置の受信部で受信される反射光（戻り光）Ｒ１〜Ｒ３のＰビットと比べるとはるかに短い。例えば、Ｍ系列の次数ｎが１０である場合にはＰ＝１０２３ビットに対してｎ＝１０ビットは１／１００程度である。よって、距離計測装置１の受信部６０の稼働時間ｔｒは、時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の１パーセント程度にまで短縮できる。この結果、受信部６０に入射した外来光ノイズが電気信号に変換される確率は１００分の１にでき外来光ノイズに強い装置になる。 On the other hand, the n bits of the reflected light (return light) R1 to R3 received by the receiving unit 60 of the distance measuring device 1 according to the present embodiment are the reflections received by the receiving unit of the conventional distance measuring device. It is much shorter than the P bits of light (return light) R1 to R3. For example, when the degree n of the M sequence is 10, n = 10 bits is about 1/100 of P = 1023 bits. Therefore, the operating time tr of the receiving unit 60 of the distance measuring device 1 can be shortened to about 1% of the time T (= 2 × Lm / C). As a result, the probability that the external light noise incident on the receiving unit 60 is converted into an electric signal can be reduced to 1/100, and the device becomes strong against the external light noise.

さらに、送信部４０が変調光の出力を開始した時刻ｔ０から受信部６０が稼働を終了する時刻ｔ４までの時間を距離計測装置１の測定時間ｍｔ１と定義すると、測定時間ｍｔ１は、実質的に時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過後の時刻ｔ３までの時間と等しいといえる。
一方で、従来の距離計測装置の受信部の稼働時間ｔｒは、上述のように（４×Ｌｍ／Ｃ）である。また、従来の距離計測装置の送信部が変調光の出力を開始した時刻ｔ０から受信部が稼働を終了する時刻ｔ５までの時間を従来の距離計測装置の測定時間ｍｔ２と定義すると、測定時間ｍｔ２は、時刻ｔ０から（４×Ｌｍ／Ｃ）が経過する時間である。
以上のことから、距離計測装置１の測定時間ｍｔ１は、従来の距離計測装置の測定時間ｍｔ２に比べて約１／２に短縮することができる。 Further, if the time from the time t0 when the transmitting unit 40 starts outputting the modulated light to the time t4 when the receiving unit 60 ends the operation is defined as the measurement time mt1 of the distance measuring device 1, the measurement time mt1 is substantially defined as the measurement time mt1. It can be said that the time T (= 2 × Lm / C) from the time t0 is equal to the time from the time t0 to the time t3 after the lapse.
On the other hand, the operating time tr of the receiving unit of the conventional distance measuring device is (4 × Lm / C) as described above. Further, if the time from the time t0 when the transmitting unit of the conventional distance measuring device starts outputting the modulated light to the time t5 when the receiving unit ends the operation is defined as the measurement time mt2 of the conventional distance measuring device, the measurement time mt2 Is the time when (4 × Lm / C) elapses from the time t0.
From the above, the measurement time mt1 of the distance measuring device 1 can be shortened to about 1/2 as compared with the measuring time mt2 of the conventional distance measuring device.

＜フローチャートの説明＞
図８は、スキャン方式の距離計測装置１による距離測定の流れを説明するフローチャートである。図８のフローチャートに基づくプログラムは、制御部１０により実行される。ステップＳ１０において、制御部１０は、送信符号生成部２０に送信符号を生成させる。送信符号生成部２０は、上述したように、制御部１０から指示された次数ｎのＭ系列の符号を、クロック信号発生部３０が発生する基準クロック信号に同期して生成する。 <Explanation of flowchart>
FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of distance measurement by the scan type distance measuring device 1. The program based on the flowchart of FIG. 8 is executed by the control unit 10. In step S10, the control unit 10 causes the transmission code generation unit 20 to generate the transmission code. As described above, the transmission code generation unit 20 generates the M-sequence code of the order n instructed by the control unit 10 in synchronization with the reference clock signal generated by the clock signal generation unit 30.

ステップＳ２０において、制御部１０は、送信部４０に変調光Ｓの照射を開始させる。送信部４０は、上述したように、基準クロック信号に同期するＭ系列の符号に基づくビット長Ｐの変調光Ｓを発光素子４０ａから出力させる。 In step S20, the control unit 10 causes the transmission unit 40 to start irradiating the modulated light S. As described above, the transmission unit 40 outputs the modulated light S having a bit length P based on the M-sequence code synchronized with the reference clock signal from the light emitting element 40a.

ステップＳ３０において、制御部１０は、タイムアップしたか否かを判定する。制御部１０は、送信部４０で変調光Ｓの出力を開始させた時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過した場合にタイムアップと判断し、ステップＳ３０を肯定判定してステップＳ４０へ進む。制御部１０は、時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過していない場合にはステップＳ３０を否定判定してタイムアップを待つ。 In step S30, the control unit 10 determines whether or not the time has expired. The control unit 10 determines that the time is up when the time T (= 2 × Lm / C) elapses from the time t0 when the transmission unit 40 starts the output of the modulated light S, determines affirmatively in step S30, and steps. Proceed to S40. If the time T (= 2 × Lm / C) has not elapsed from the time t0, the control unit 10 negatively determines step S30 and waits for the time to be up.

ステップＳ４０において、制御部１０は、受信部６０を稼働させて反射光Ｒの受信を開始させる。ステップＳ５０において、制御部１０は、受信部６０でｎビットの受信が終了したか否かを判定する。制御部１０は、受信部６０を稼働させた時刻ｔ３から稼働時間Ｔｒが経過した場合にステップＳ５０を肯定判定してステップＳ６０へ進む。制御部１０は、時刻ｔ３から稼働時間ｔｒが経過していない場合にはステップＳ５０を否定判定して稼働時間ｔｒの経過を待つ。
なお、制御部１０は、時刻ｔ３から稼働時間Ｔｒが経過するのを待つ代わりに、信号保持部７０ａにｎビットの受信信号が記憶されたか否かを判断することによって、ステップＳ５０の判定を行ってもよい。 In step S40, the control unit 10 operates the receiving unit 60 to start receiving the reflected light R. In step S50, the control unit 10 determines whether or not the reception unit 60 has finished receiving the n bits. When the operating time Tr has elapsed from the time t3 when the receiving unit 60 is operated, the control unit 10 positively determines step S50 and proceeds to step S60. If the operating time tr has not elapsed since the time t3, the control unit 10 negatively determines step S50 and waits for the elapsed operating time tr.
Instead of waiting for the operating time Tr to elapse from the time t3, the control unit 10 determines in step S50 by determining whether or not the n-bit received signal is stored in the signal holding unit 70a. You may.

ステップＳ６０において、制御部１０は、検出部７０ｂに検出処理を行わせる。検出部７０ｂは、受信部６０で受信された反射光（戻り光）Ｒ１〜Ｒ３の受信信号が、Ｍ系列を構成するＰ個の符号のどの区間と一致するかを検出する。 In step S60, the control unit 10 causes the detection unit 70b to perform the detection process. The detection unit 70b detects which section of the P codes constituting the M sequence coincides with the received signal of the reflected light (return light) R1 to R3 received by the reception unit 60.

ステップＳ７０において、制御部１０は、距離算出部８０に距離算出処理を行わせる。距離算出部８０は、検出部７０ｂの検出結果に基づき、遅延時間ｄｔおよび距離Ｌｏｂを算出する。 In step S70, the control unit 10 causes the distance calculation unit 80 to perform the distance calculation process. The distance calculation unit 80 calculates the delay time dt and the distance Lob based on the detection result of the detection unit 70b.

ステップＳ８０において、制御部１０は、他に測定点があるか否かを判断する。制御部１０は、全ての測定点Ｏに対する測定処理を終了しておらず、他に測定点Ｏが存在する場合にはステップＳ８０を肯定判定してステップＳ２０へ戻る。制御部１０は、全ての測定点Ｏに対して測定処理を終了した場合にステップＳ８０を否定判定して図８による処理を終了する。ステップＳ２０へ戻った場合、制御部１０は、上記スキャン光学系を次の測定点Ｏへ走査し、新たな測定点Ｏに対して同様の動作を繰り返す。 In step S80, the control unit 10 determines whether or not there is another measurement point. The control unit 10 has not completed the measurement processing for all the measurement points O, and if there are other measurement points O, the control unit 10 positively determines step S80 and returns to step S20. When the measurement process is completed for all the measurement points O, the control unit 10 negatively determines step S80 and ends the process according to FIG. When returning to step S20, the control unit 10 scans the scanning optical system to the next measurement point O, and repeats the same operation for the new measurement point O.

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）距離計測装置１は、基準クロック信号の１周期Ｐを、例えば１０次のＭ系列信号で変調した変調光Ｓを照射する光射出部としての送信部４０と、照射した変調光Ｓが物体１００で反射した反射光を受信する光受光部としての受信部６０と、１周期Ｐの変調光Ｓが照射された後の１０クロックに相当する期間の受信部６０からの受信信号を用いて、物体１００までの距離を計算する距離測定部としての距離算出部８０とを備える。
このように構成したので、距離の計算に用いる信号が、物体１００で反射された１周期Ｐ（１０２３ビット）の反射光（戻り光）の１パーセント程度の１０ビットになり、１０２３ビットの信号の全てを距離の計算に用いる従来の技術と比べて、測定時間を大幅に短縮することができる。 According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) In the distance measuring device 1, a transmission unit 40 as an optical emitting unit that irradiates a modulated light S in which one cycle P of a reference clock signal is modulated by, for example, a 10th-order M series signal, and an irradiated modulated light S are used. Using the receiving signal 60 as a light receiving unit that receives the reflected light reflected by the object 100, and the receiving signal from the receiving unit 60 for a period corresponding to 10 clocks after the modulated light S of one cycle P is irradiated. A distance calculation unit 80 is provided as a distance measurement unit for calculating the distance to the object 100.
With this configuration, the signal used to calculate the distance is 10 bits, which is about 1% of the reflected light (return light) of one cycle P (1023 bits) reflected by the object 100, and is a signal of 1023 bits. The measurement time can be significantly reduced as compared with the conventional technique in which all are used for calculating the distance.

（２）距離測定部としての計時部７０は、受信信号のビットパターンを特定し、特定したビットパターンに相当する変調光Ｓの区間を検出する。計時部７０はさらに、１周期Ｐ（１０２３ビット）のＭ系列上の位置を特定し、Ｍ系列上の位置から、変調光Ｓが送信部４０から照射されて、反射光が受信部６０で受信されるまでの遅延時間ｄｔを上式（２）により計算し、この遅延時間ｄｔから物体１００までの距離を上式（３）により計算する。
このように構成したので、計時部７０の信号保持部７０ａに記憶されている１０ビットの受信信号のビットパターンが、１０２３ビットの変調光Ｓの符号のどの区間と一致するかを検出することによって、変調光Ｓが距離計測装置１と物体１００との間を往復する時間、すなわち遅延時間ｄｔを適切に求めることができる。また、受信部６０に入射した外来光ノイズが電気信号に変換される確率は低くなり、環境ノイズの影響を受けにくくすることができる。 (2) The time measuring unit 70 as the distance measuring unit specifies the bit pattern of the received signal and detects the section of the modulated light S corresponding to the specified bit pattern. The timekeeping unit 70 further identifies a position on the M sequence of one cycle P (1023 bits), the modulated light S is emitted from the transmitting unit 40 from the position on the M sequence, and the reflected light is received by the receiving unit 60. The delay time dt until the delay time is calculated by the above equation (2), and the distance from the delay time dt to the object 100 is calculated by the above equation (3).
With this configuration, by detecting which section of the code of the 1023-bit modulated light S coincides with the bit pattern of the 10-bit received signal stored in the signal holding unit 70a of the time measuring unit 70. , The time for the modulated light S to reciprocate between the distance measuring device 1 and the object 100, that is, the delay time dt can be appropriately obtained. Further, the probability that the external light noise incident on the receiving unit 60 is converted into an electric signal is low, and the influence of the environmental noise can be reduced.

（３）受信部６０は、測定レンジとして設定する最長距離Ｌｍ（距離計測装置１からの距離）からの反射光が返るとき（時刻ｔ３）より受信を開始するように構成したので、変調光Ｓの照射が開始された時刻ｔ０から受信を開始する従来技術に比べて受信時間が短縮されるから、受信部６０に入射した外来光ノイズが電気信号に変換される確率は低くなる。受信部６０で消費される電力を削減することにも効果がある。
なお、受信部６０は、測定レンジとして設定する最長距離Ｌｍよりも短い距離からの反射光が返る時刻（時刻ｔ３より前）から受信を開始してもよい。受信部６０は、時刻ｔ３より前から受信を開始した場合でも時刻ｔ４まで受信を続ける。 (3) Since the receiving unit 60 is configured to start reception when the reflected light from the longest distance Lm (distance from the distance measuring device 1) set as the measurement range returns (time t3), the modulated light S Since the reception time is shortened as compared with the conventional technique in which reception is started from the time t0 when the irradiation of the light is started, the probability that the external light noise incident on the receiving unit 60 is converted into an electric signal is low. It is also effective in reducing the power consumed by the receiving unit 60.
The receiving unit 60 may start reception from a time (before time t3) when the reflected light is returned from a distance shorter than the longest distance Lm set as the measurement range. The receiving unit 60 continues receiving until the time t4 even if the reception is started before the time t3.

（４）送信部４０は、変調光Ｓの照射時間を、測定レンジとして設定する最長距離Ｌｍに位置する物体１００との間を光が往復する時間とほぼ一致させる。このように構成したので、受信部６０に、変調光Ｓの照射が終了する時刻ｔ３より受信を開始させることができる。 (4) The transmission unit 40 makes the irradiation time of the modulated light S substantially match the time for the light to reciprocate between the object 100 located at the longest distance Lm set as the measurement range. With this configuration, the receiving unit 60 can start receiving from the time t3 when the irradiation of the modulated light S ends.

（５）受信部６０は、１周期Ｐ（１０２３ビット）の反射光の一部（１０ビット）の受信信号を受信する。このように構成したので、１０２３ビットの反射光を全て受信する従来技術に比べて受信時間が短縮されるから、受信部６０に入射した外来光ノイズが電気信号に変換される確率は低くなる。受信部６０で消費される電力を削減することにも効果がある。 (5) The receiving unit 60 receives a received signal of a part (10 bits) of the reflected light of one cycle P (1023 bits). With this configuration, the reception time is shortened as compared with the conventional technique for receiving all 1023-bit reflected light, so that the probability that the external light noise incident on the receiving unit 60 is converted into an electric signal is low. It is also effective in reducing the power consumed by the receiving unit 60.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
送信部４０から照射するビット長Ｐの変調光Ｓの光強度を、ビット長Ｐの先頭ビット（＝１ビット目）から末尾ビット（＝Ｐビット目）まで一定にする場合、距離計測装置１から至近距離Ｌ１に位置する物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）は、最長距離Ｌｍに位置する物体１００で反射されたビット長Ｐの反射光（戻り光）に比べて光の強度が高くなる。このため、受信部６０における受信信号のレベルは、物体１００が距離計測装置１の近くにあるほど大きく、物体１００が距離計測装置１から遠方にあるほど小さくなる。一般に、受信信号のレベルが大きく変化するよりも、受信信号のレベルがほぼ一定である方が、受信部６０における回路の負担が小さい。具体的には、大きな受信信号から小さな受信信号まで広い入力範囲に対応させるよりも、同程度のレベルの受信信号のみに対応させる方が、回路の構成を簡単にすることができる。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or more of the modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification example 1)
When the light intensity of the modulated light S having a bit length P emitted from the transmission unit 40 is made constant from the first bit (= 1st bit) to the last bit (= P bit) of the bit length P, the distance measuring device 1 starts from The reflected light (return light) of the bit length P reflected by the object 100 located at the close distance L1 is lighter than the reflected light (return light) of the bit length P reflected by the object 100 located at the longest distance Lm. Increases the strength of. Therefore, the level of the received signal in the receiving unit 60 increases as the object 100 is closer to the distance measuring device 1, and decreases as the object 100 is farther from the distance measuring device 1. In general, the load on the circuit in the receiving unit 60 is smaller when the level of the received signal is substantially constant than when the level of the received signal changes significantly. Specifically, it is possible to simplify the circuit configuration by supporting only received signals of the same level rather than supporting a wide input range from a large received signal to a small received signal.

変形例１では、受信部６０における受信信号のレベルがほぼ一定となるように、送信部４０から照射される変調光Ｓの光強度を時間経過とともに変化させる。図９（ａ）は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の間に、送信部４０から照射されるビット長Ｐの変調光Ｓの光強度を示す模式図である。送信部４０は、測定点Ｏに対してＭ系列の符号に基づいて変調されたビット長Ｐの変調光Ｓを照射する際に、図９（ａ）に示すように、変調光Ｓの変調パルスの光強度を、先頭ビット（図に向かって左）寄りほど大きくして、末尾ビット（図に向かって右）に向かって単調に減少させる。具体的には、物体１００までの距離の２乗に反比例させるように光強度を減少させる。 In the first modification, the light intensity of the modulated light S emitted from the transmitting unit 40 is changed with the passage of time so that the level of the received signal in the receiving unit 60 becomes substantially constant. FIG. 9A is a schematic diagram showing the light intensity of the modulated light S having a bit length P emitted from the transmission unit 40 during the time T (= 2 × Lm / C) from the time t0 to the time t3. is there. When the transmission unit 40 irradiates the measurement point O with the modulated light S having a bit length P modulated based on the code of the M series, as shown in FIG. 9A, the modulation pulse of the modulated light S The light intensity of is increased toward the first bit (left toward the figure) and monotonically decreased toward the last bit (right toward the figure). Specifically, the light intensity is reduced so as to be inversely proportional to the square of the distance to the object 100.

図６を参照して説明したように、距離計測装置１から至近距離Ｌ１に物体１００が位置する場合、反射光（戻り光）Ｒ１の末尾寄りｎビット分が受信部６０で受信される。また、距離計測装置１から中距離Ｌ２に物体１００が位置する場合、反射光（戻り光）Ｒ２の中寄りｎビット分が受信部６０で受信される。さらにまた、距離計測装置１から最長距離Ｌｍに物体１００が位置する場合、反射光（戻り光）Ｒ３の先頭寄りｎビット分が受信部６０で受信される。
このように、受信部６０で受信される反射光（戻り光）のビット位置が、距離計測装置１から物体１００までの距離によって異なるという本実施の形態の特徴に合わせて、送信部４０から照射する変調光Ｓの変調パルスの光強度を図９（ａ）に示すごとく減少させる。 As described with reference to FIG. 6, when the object 100 is located at a close distance L1 from the distance measuring device 1, n bits near the end of the reflected light (return light) R1 are received by the receiving unit 60. Further, when the object 100 is located at a medium distance L2 from the distance measuring device 1, the intermediate n bits of the reflected light (return light) R2 are received by the receiving unit 60. Furthermore, when the object 100 is located at the longest distance Lm from the distance measuring device 1, n bits near the beginning of the reflected light (return light) R3 are received by the receiving unit 60.
In this way, the transmission unit 40 irradiates the light in accordance with the feature of the present embodiment that the bit position of the reflected light (return light) received by the reception unit 60 differs depending on the distance from the distance measuring device 1 to the object 100. The light intensity of the modulated pulse of the modulated light S is reduced as shown in FIG. 9A.

図９（ｂ）は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの稼働時間Ｔｒの間に、受信部６０の受光素子６０ａで受信される変調光（戻り光）の受信強度を示す模式図である。送信部４０から照射される変調光Ｓの変調パルスの光強度を時間経過とともに減少させることにより、受信部６０における受信信号のレベルをほぼ一定にすることができる。このように構成することにより、受信部６０の回路の負担を軽減することができる。 FIG. 9B is a schematic diagram showing the reception intensity of the modulated light (return light) received by the light receiving element 60a of the receiving unit 60 during the operating time Tr from the time t3 to the time t4. By reducing the light intensity of the modulated pulse of the modulated light S emitted from the transmitting unit 40 with the passage of time, the level of the received signal in the receiving unit 60 can be made substantially constant. With such a configuration, the load on the circuit of the receiving unit 60 can be reduced.

（変形例２）
受信部６０が反射光（戻り光）を受信するとき、例えば、本実施の形態と同様の距離計測装置を搭載した他車からの変調光等に起因するノイズによってビット誤りが生じてしまう場合を想定する。受信信号にビット誤りが生じると、計時部７０による時間測定が困難になる。具体的には、受信部６０で受信された反射光（戻り光）の受信信号のビットパターンが、ビット誤りにより変調光Ｓの変調波形のビットパターンと一致しなくなってしまう。このような事態に対処するため、変形例２において、計時部７０に対して符号誤りの訂正、検出機能をもたせてもよい。 (Modification 2)
When the receiving unit 60 receives the reflected light (return light), for example, a case where a bit error occurs due to noise caused by modulated light from another vehicle equipped with the same distance measuring device as in the present embodiment. Suppose. If a bit error occurs in the received signal, it becomes difficult for the time measuring unit 70 to measure the time. Specifically, the bit pattern of the received signal of the reflected light (return light) received by the receiving unit 60 does not match the bit pattern of the modulated waveform of the modulated light S due to a bit error. In order to deal with such a situation, in the second modification, the timing unit 70 may be provided with a code error correction and detection function.

Ｍ系列は、周期性、均一性、連なり性、自己相関性等の種々の性質を有することが知られている（吉谷清澄；「PN系列−特にＭ系列について」,電波研究所季報 第１７巻第９０号（１９７１年５月）,ｐｐ２４９−２６３）。変形例２では、Ｍ系列が上記性質に基づいて誤り訂正能力を有することに着目し、ノイズによってビット誤りが生じた場合に誤ったビットパターンを訂正する。 It is known that the M-sequence has various properties such as periodicity, uniformity, continuity, and autocorrelation (Kiyosumi Yoshitani; "PN-sequence-especially about M-sequence", Radio Research Institute Quarterly Report Vol. 17 No. 90 (May 1971), pp249-263). In the second modification, paying attention to the fact that the M sequence has an error correction capability based on the above property, when a bit error occurs due to noise, an erroneous bit pattern is corrected.

上述した実施の形態では、Ｍ系列の次数ｎが１０である場合において、受信部６０が反射光（戻り光）の１０ビット分を受信するようにしたが、変形例２においては、受信部６０が、例えば反射光（戻り光）の２１ビット分（１０ビットに１１ビットを加える）を受信する。具体的には、上式（４）のｎに２１を代入し、稼働時間ｔｒを延ばす。稼働時間ｔｒを延ばすことによって、反射光（戻り光）のうちの２１ビット分を受信部６０で受信することになる。 In the above-described embodiment, when the order n of the M series is 10, the receiving unit 60 receives 10 bits of the reflected light (return light), but in the second modification, the receiving unit 60 is used. However, for example, it receives 21 bits of reflected light (return light) (adding 11 bits to 10 bits). Specifically, 21 is substituted for n in the above equation (4) to extend the operating time tr. By extending the operating time tr, 21 bits of the reflected light (return light) will be received by the receiving unit 60.

１０ビットに１１ビットを加えて２１ビット分の受信を行う場合、２１ビットのうちの２ビットまでのビット誤りであれば訂正が可能となる。また、２１ビットのうちの３ビットのビット誤りであればその検出が可能になる。このように、受信部６０で受信する反射光（戻り光）のビット数を増やすことによって、符号誤りの訂正、符号誤りの検出機能を持たせることができる。
なお、１０ビットより長い２１ビット分を受信することにしても、反射光（戻り光）のビット長Ｐ＝１０２３ビットに対してｎ＝２１ビットは２／１００程度である。よって、距離計測装置１の受信部６０の稼働時間ｔｒは、時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）の２パーセント程度に過ぎず、測定時間が大きく伸びることはない。このように、Ｍ系列の誤り訂正、誤り検出能力を用いて、本実施の形態と同様の距離計測装置からの変調光等に起因するノイズの影響を避けることができる。 When 11 bits are added to 10 bits to receive 21 bits, it is possible to correct any bit error up to 2 of the 21 bits. Further, if there is a bit error of 3 bits out of 21 bits, the detection becomes possible. In this way, by increasing the number of bits of the reflected light (return light) received by the receiving unit 60, it is possible to provide a code error correction function and a code error detection function.
Even if 21 bits longer than 10 bits are received, n = 21 bits is about 2/100 of the bit length P = 1023 bits of the reflected light (return light). Therefore, the operating time tr of the receiving unit 60 of the distance measuring device 1 is only about 2% of the time T (= 2 × Lm / C), and the measuring time does not increase significantly. In this way, by using the M-sequence error correction and error detection capability, it is possible to avoid the influence of noise caused by the modulated light or the like from the distance measuring device similar to the present embodiment.

＜第２の実施の形態＞
第２の実施形態では、フラッシュ方式の距離計測装置について説明する。
（概要）
はじめに、図１０、図１１を参照して第２の実施形態の概要を説明する。
図１０は、第２の実施形態による距離計測装置１Ａを説明する模式図である。送信部４０は、物体１００ａおよび物体１００ｂを照らす光を面状に照射する。受信部６０は、物体１００ａ、１００ｂからの反射光（戻り光）を、光学系５０を介して受光する。受信部６０は、面状の受光素子６０ａを有しており、各物体１００ａ、１００ｂからの戻り光を画像として撮像する。 <Second Embodiment>
In the second embodiment, a flash type distance measuring device will be described.
(Overview)
First, the outline of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
FIG. 10 is a schematic view illustrating the distance measuring device 1A according to the second embodiment. The transmission unit 40 irradiates the light illuminating the object 100a and the object 100b in a planar manner. The receiving unit 60 receives the reflected light (return light) from the objects 100a and 100b via the optical system 50. The receiving unit 60 has a planar light receiving element 60a, and captures the return light from the objects 100a and 100b as an image.

図１１は、受光素子６０ａの受光面（撮像面）における物体１００ａ、１００ｂの像を示す模式図である。図１１では、光学系５０により物体１００ａ、１００ｂの像の上下左右が反転している。受信部６０は、Ｍ系列の次数ｎと同じｎ回の撮像を行うことにより、図１１に示すような画像をｎフレーム取得する。
計時部７０は、受信部６０で取得されたｎフレームの画像に基づいて、各測定点Ｏ（図１２）におけるｎビットの受信信号を得る。 FIG. 11 is a schematic view showing images of objects 100a and 100b on the light receiving surface (imaging surface) of the light receiving element 60a. In FIG. 11, the images of the objects 100a and 100b are vertically and horizontally inverted by the optical system 50. The receiving unit 60 acquires n frames of an image as shown in FIG. 11 by performing the same n times of imaging as the M-sequence order n.
The timekeeping unit 70 obtains an n-bit reception signal at each measurement point O (FIG. 12) based on the n-frame image acquired by the reception unit 60.

（フラッシュ方式の光学系）
以下、フラッシュ方式の距離計測装置１Ａについて、図１、図１２を参照して詳細に説明する。制御部１０は、スキャン方式の場合（第１の実施形態）と同様に、測定分解能と最長距離Ｌｍとに基づいてＭ系列の次数ｎを決定する。送信部４０における駆動部４０ｂは、送信符号生成部２０で生成された二値符号に従って発光素子４０ａをオンまたはオフさせることにより、基準クロック信号に同期するＭ系列の符号に基づくビット長Ｐの変調光を発光素子４０ａから出力させる。これにより、ビット長Ｐの変調光が時間(Ｐ×tck)の間照射される。 (Flash optical system)
Hereinafter, the flash type distance measuring device 1A will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 12. The control unit 10 determines the order n of the M sequence based on the measurement resolution and the longest distance Lm, as in the case of the scan method (first embodiment). The drive unit 40b in the transmission unit 40 modulates the bit length P based on the M-sequence code synchronized with the reference clock signal by turning on or off the light emitting element 40a according to the binary code generated by the transmission code generation unit 20. Light is output from the light emitting element 40a. As a result, modulated light having a bit length of P is irradiated for a period of time (P × tck).

図１２は、フラッシュ方式の光学系を説明する模式図である。送信部４０の発光素子４０ａから出力された変調光は、発光側の光学系５０（図１）を介して測定視野２００の全体に照射される。すなわち、測定視野２００における複数の測定点Ｏをカバーするように変調光が面状に照射される。 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a flash type optical system. The modulated light output from the light emitting element 40a of the transmission unit 40 is irradiated to the entire measurement field of view 200 via the optical system 50 (FIG. 1) on the light emitting side. That is, the modulated light is radiated in a plane so as to cover a plurality of measurement points O in the measurement field of view 200.

測定視野２００からの変調光（戻り光）は、受光側の光学系５５としての受光レンズ５５ｂによって受信部６０の受光素子６０ａの受光面に結像する。受光素子６０ａは、例えば、赤外域の変調光を受光可能な複数のＡＰＤ(Avalanche PhotoDiode)を、画素として二次元状に配置した撮像素子である。ＡＰＤは、光電流を増倍する作用を備えた高速かつ高感度のフォトダイオードである。ＡＰＤは一般のフォトダイオードに比べてＳ／Ｎ比が高く、微弱光検出に適している。 The modulated light (return light) from the measurement field of view 200 is imaged on the light receiving surface of the light receiving element 60a of the receiving unit 60 by the light receiving lens 55b as the optical system 55 on the light receiving side. The light receiving element 60a is, for example, an image pickup device in which a plurality of APDs (Avalanche PhotoDiodes) capable of receiving modulated light in the infrared region are arranged two-dimensionally as pixels. APD is a high-speed and high-sensitivity photodiode having the function of multiplying the photocurrent. APD has a higher S / N ratio than general photodiodes and is suitable for weak light detection.

受信部６０は、送信部４０で変調光Ｓの照射が開始された、図３の時刻ｔ０から時間Ｔ（＝２×Ｌｍ／Ｃ）が経過後の時刻ｔ３より稼働し、受光素子６０ａによって赤外光画像を１フレーム当たりナノ秒オーダで撮像する。例えば、図３の時刻ｔ３から時刻ｔ４までの稼働時間Ｔｒの間に、Ｍ系列の次数ｎと同じｎ回の撮像を、基準クロック信号に同期してtck間隔で行う。 The receiving unit 60 operates from the time t3 after the time T (= 2 × Lm / C) elapses from the time t0 in FIG. 3 when the irradiation of the modulated light S is started by the transmitting unit 40, and is red by the light receiving element 60a. An outside light image is taken on the order of nanoseconds per frame. For example, during the operating time Tr from the time t3 to the time t4 in FIG. 3, n times of imaging, which is the same as the M-sequence order n, are performed at tck intervals in synchronization with the reference clock signal.

フラッシュ方式の距離計測装置１Ａは、測定視野２００からの変調光（戻り光）を赤外光画像として取得するので、１フレーム撮像するごとに複数の測定点Ｏについての時間情報をほぼ同時に得ることができる。測定点Ｏに対応する位置に物体１００ａが存在すると、物体１００ａで反射された変調光（戻り光）が、受光素子６０ａの受光面において測定点Ｏに対応する画素位置（Sa,Sb)に配置されたＡＰＤに入射される。 Since the flash type distance measuring device 1A acquires the modulated light (return light) from the measurement field of view 200 as an infrared light image, it is possible to obtain time information about a plurality of measurement points O at almost the same time for each frame imaging. Can be done. When the object 100a exists at the position corresponding to the measurement point O, the modulated light (return light) reflected by the object 100a is arranged at the pixel position (Sa, Sb) corresponding to the measurement point O on the light receiving surface of the light receiving element 60a. It is incident on the APD.

受信部６０は、図３の時刻ｔ３になると、送信部４０の変調光の照射と同期したタイミングで受光素子６０ａの全画素をほぼ同時に駆動して撮像を行う。受信部６０は、受光素子６０ａの各画素位置（Sa,Sb)に配置されたＡＰＤにより光を光電変換して電荷を生成し、生成した電荷に基づく信号を読出し、受光素子６０ａをクリア（生成した電荷を排出）する。このような撮像動作を、tck間隔でｎ回繰り返す。 At the time t3 in FIG. 3, the receiving unit 60 drives all the pixels of the light receiving element 60a at a timing synchronized with the irradiation of the modulated light of the transmitting unit 40 to perform imaging. The receiving unit 60 photoelectrically converts light by APDs arranged at each pixel position (Sa, Sb) of the light receiving element 60a to generate an electric charge, reads a signal based on the generated electric charge, and clears (generates) the light receiving element 60a. Discharge the charged charge). Such an imaging operation is repeated n times at tck intervals.

受信部６０は、ｎ回の撮像によって得られたｎフレームの画像を、二値化部６０ｃ（図１）によってｎフレームの二値化画像に変換する。例えば、画像信号の値が基準値よりも高い場合は白、画像信号の値が基準値よりも低い場合には黒とする。二値化されたｎフレームの画像は、計時部７０へ送出される。 The receiving unit 60 converts the n-frame image obtained by n times of imaging into an n-frame binarized image by the binarization unit 60c (FIG. 1). For example, when the value of the image signal is higher than the reference value, it is white, and when the value of the image signal is lower than the reference value, it is black. The binarized n-frame image is sent to the timekeeping unit 70.

計時部７０は、ｎフレームの二値化画像のデータを、信号保持部７０ａに一時的に記憶させる。各フレームの二値化画像において、同じ画素位置（Sa,Sb)のデータは同じ測定点Ｏからの反射光（戻り光）の波形を示す。すなわち、各フレームの二値化画像において、図１１における物体１００ａの像に対応する画素位置では物体１００ａの像が写り、物体１００ｂの像に対応する画素位置では物体１００ｂの像が写る。そのため、ｎフレームの二値化画像からそれぞれ同じ画素位置（Sa,Sb)のデータを抽出すると、その画素位置（Sa,Sb)に対応する測定点Ｏ（図１２）についてのｎビットの受信信号が得られる。 The timekeeping unit 70 temporarily stores the data of the binarized image of n frames in the signal holding unit 70a. In the binarized image of each frame, the data at the same pixel position (Sa, Sb) shows the waveform of the reflected light (return light) from the same measurement point O. That is, in the binarized image of each frame, the image of the object 100a is captured at the pixel position corresponding to the image of the object 100a in FIG. 11, and the image of the object 100b is captured at the pixel position corresponding to the image of the object 100b. Therefore, when data at the same pixel position (Sa, Sb) is extracted from the binary image of n frames, an n-bit reception signal for the measurement point O (FIG. 12) corresponding to the pixel position (Sa, Sb) is received. Is obtained.

例えば、Ｍ系列の次数ｎが４（すなわちＰ＝１５）である場合の４フレームの二値化画像において、それぞれ画素位置（Sa,Sb)のデータが白、白、黒、白である場合、その画素位置（Sa,Sb)に対応する測定点Ｏについての４ビットの受信信号は、１，１，０，１になる。 For example, in a 4-frame binary image when the order n of the M series is 4 (that is, P = 15), when the pixel position (Sa, Sb) data are white, white, black, and white, respectively. The 4-bit received signal for the measurement point O corresponding to the pixel position (Sa, Sb) is 1,1,0,1.

計時部７０の検出部７０ｂは、第１の実施の形態と同様に、Ｍ系列を構成するＰ個の符号の中から上記４ビットの受信信号と一致する区間を検出する検出処理を行う。 Similar to the first embodiment, the detection unit 70b of the timekeeping unit 70 performs a detection process for detecting a section that matches the 4-bit received signal from the P codes constituting the M sequence.

＜フローチャートの説明＞
図１３は、フラッシュ方式の距離計測装置１Ａによる距離測定の流れを説明するフローチャートである。図１３のフローチャートに基づくプログラムは、制御部１０により実行される。図８のフローチャートと比べると、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ８０の処理が、それぞれＳ４０Ａ、Ｓ５０Ａ、Ｓ８０Ａに置き換えられる点において相違する。以下、相違点を中心に説明する。 <Explanation of flowchart>
FIG. 13 is a flowchart illustrating a flow of distance measurement by the flash type distance measuring device 1A. The program based on the flowchart of FIG. 13 is executed by the control unit 10. Compared with the flowchart of FIG. 8, it differs in that the processes of S40, S50, and S80 are replaced with S40A, S50A, and S80A, respectively. Hereinafter, the differences will be mainly described.

（Ｓ４０に代えて実行するＳ４０Ａ）
制御部１０は、ステップＳ４０Ａにおいて、受信部６０を稼働させて送信部４０の変調光の照射と同期したタイミングで受光素子６０ａに撮像を開始させる。受信部６０は、受光素子６０ａの各画素位置（Sa,Sb)に配置されたＡＰＤにより光を光電変換して電荷を生成し、生成した電荷に基づく信号を読出し、受光素子６０ａをクリアする撮像動作を、tck間隔で繰り返し、複数フレームの画像を撮像する。 (S40A to be executed instead of S40)
In step S40A, the control unit 10 operates the receiving unit 60 to cause the light receiving element 60a to start imaging at a timing synchronized with the irradiation of the modulated light of the transmitting unit 40. The receiving unit 60 photoelectrically converts light by APDs arranged at each pixel position (Sa, Sb) of the light receiving element 60a to generate an electric charge, reads a signal based on the generated electric charge, and clears the light receiving element 60a. The operation is repeated at tck intervals, and images of multiple frames are captured.

（Ｓ５０に代えて実行するＳ５０Ａ）
制御部１０は、ステップＳ５０Ａにおいて、受信部６０でｎフレームの撮像が終了したか否かを判定する。制御部１０は、受信部６０によってｎフレームの撮像が終了した場合にステップＳ５０Ａを肯定判定してステップＳ６０へ進む。制御部１０は、受信部６０によるｎフレームの撮像が終了していない場合には、ステップＳ５０Ａを否定判定してｎフレームの撮像の終了を待つ。
なお、制御部１０は、信号保持部７０ａにｎフレームの二値化画像のデータが記憶されたか否かを判断することによって、ステップＳ５０Ａの判定を行ってもよい。 (S50A to be executed instead of S50)
In step S50A, the control unit 10 determines whether or not the reception unit 60 has completed imaging of n frames. When the receiving unit 60 finishes imaging the n-frame, the control unit 10 positively determines step S50A and proceeds to step S60. If the n-frame imaging by the receiving unit 60 has not been completed, the control unit 10 negatively determines step S50A and waits for the n-frame imaging to be completed.
The control unit 10 may perform the determination in step S50A by determining whether or not the data of the binarized image of n frames is stored in the signal holding unit 70a.

（Ｓ８０に代えて実行するＳ８０Ａ）
制御部１０は、ステップＳ８０Ａにおいて、終了するか否かを判断する。制御部１０は、測定処理を終了する場合にステップＳ８０Ａを肯定判定して図１３による処理を終了する。一方、制御部１０は、新たに変調光を照射して測定処理を繰り返す場合には、ステップＳ８０Ａを否定判定してステップＳ２０へ戻る。ステップＳ２０へ戻った場合、制御部１０は、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０Ａ、Ｓ５０Ａ、Ｓ６０、Ｓ７０、Ｓ８０Ａの処理を繰り返す。 (S80A to be executed instead of S80)
In step S80A, the control unit 10 determines whether or not to end. When the measurement process is terminated, the control unit 10 positively determines step S80A and terminates the process according to FIG. On the other hand, when the control unit 10 newly irradiates the modulated light and repeats the measurement process, the control unit 10 negatively determines step S80A and returns to step S20. When returning to step S20, the control unit 10 repeats the processes of S20, S30, S40A, S50A, S60, S70, and S80A.

上述した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、距離の計算に用いる信号が、物体１００で反射された１周期Ｐ（１０２３ビット）反射光の１パーセント程度の１０ビットになり、１０２３ビットの信号の全てを距離の計算に用いる従来の技術と比べて、測定時間を大幅に短縮することができる。また、受信部６０の受信時間が短縮されるから、受信部６０に入射した外来光ノイズが電気信号に変換される確率が低くなる。さらに受信部６０で消費される電力を削減することにも効果がある。 According to the second embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, the signal used for calculating the distance becomes 10 bits, which is about 1% of the one-period P (1023 bits) reflected light reflected by the object 100, and the conventional technique of using all the signals of 1023 bits for calculating the distance. Compared with, the measurement time can be significantly shortened. Further, since the reception time of the receiving unit 60 is shortened, the probability that the external light noise incident on the receiving unit 60 is converted into an electric signal is reduced. Further, it is also effective in reducing the power consumed by the receiving unit 60.

フラッシュ方式を採用したことにより、発光／受光を面状に行うことができる。そのため、複数の測定点Ｏについての時間情報を、ほぼ同時に得ることができる。この結果として、スキャン方式に比べて測定視野２００に対する測定を高速で行うことができる。 By adopting the flash method, it is possible to emit / receive light in a planar manner. Therefore, time information about a plurality of measurement points O can be obtained almost at the same time. As a result, the measurement with respect to the measurement field of view 200 can be performed at a higher speed than the scanning method.

（変形例３）
上述した第２の実施の形態の変形として、受信部６０によるｎフレームの撮像を、基準クロック信号２つ毎（一つおき）、または、３つ毎（二つおき）、またはそれ以上の間隔で行ってもよい。 (Modification 3)
As a modification of the second embodiment described above, n-frame imaging by the receiver 60 is performed at intervals of every two (every other), three (every two), or more reference clock signals. You may go with.

図１４は、Ｍ系列の性質を説明する図である。Ｍ系列は、Ｍ系列を構成する符号を一つおきに抽出した符号もＭ系列を構成する。Ｍ系列はさらに、Ｍ系列を構成する符号を二つおきに抽出した符号もＭ系列を構成する。Ｍ系列を構成する符号を三つおき以上で抽出する場合も同様である。 FIG. 14 is a diagram illustrating the nature of the M sequence. As for the M-sequence, the codes obtained by extracting every other code constituting the M-sequence also constitute the M-sequence. The M-sequence also constitutes an M-sequence by extracting every other code that constitutes the M-sequence. The same applies to the case where the codes constituting the M sequence are extracted every three or more.

変形例３では、Ｍ系列の上記性質を利用して、受信部６０によるｎフレームの撮像動作をtck間隔で繰り返す代わりに、２×tck間隔、または、３×tck間隔で繰り返す。このように構成することにより、基準クロック信号２つ毎（一つおき）、または、基準クロック信号３つ毎（二つおき）に、測定視野２００からの変調光（戻り光）を赤外光画像として撮像する。 In the third modification, the n-frame imaging operation by the receiving unit 60 is repeated at 2 × tck intervals or 3 × tck intervals instead of repeating at tck intervals by utilizing the above-mentioned property of the M sequence. With this configuration, the modulated light (return light) from the measurement field of view 200 is infrared light for every two reference clock signals (every other) or every three reference clock signals (every two). Take an image as an image.

制御部１０は、例えば、受光素子６０ａによる撮像動作のサイクル（電荷生成、読出し、クリア）が変調周期tckよりも長い場合、ｎフレームの撮像を基準クロック信号２つ毎（一つおき）に行わせる。また、制御部１０は、受光素子６０ａによる撮像動作のサイクルが２×tckよりも長い場合、ｎフレームの撮像を基準クロック信号３つ毎（二つおき）に行わせる。 For example, when the cycle (charge generation, reading, clearing) of the imaging operation by the light receiving element 60a is longer than the modulation cycle tck, the control unit 10 performs imaging of n frames every two reference clock signals (every other). Let me. Further, when the cycle of the imaging operation by the light receiving element 60a is longer than 2 × tck, the control unit 10 causes the n-frame imaging to be performed every three reference clock signals (every two).

撮像動作を２×tck間隔または３×tck間隔でｎ回繰り返すと、受信部６０の稼働時間ｔｒは、上式（４）の２倍または３倍を必要とする。
Ｍ系列の次数ｎが４（すなわちＰ＝１５）である場合、図５に比べて稼働時間ｔｒを２倍に延ばすと、２倍に延ばした稼働時間ｔｒには基準クロック信号が８クロック含まれる。そのため、受信部６０は、基準クロック信号２つ毎（換言すると一つおき）に撮像動作のサイクルを繰り返すことにより、２倍に延ばした稼働時間ｔｒの間に４回の撮像動作を行う。 When the imaging operation is repeated n times at 2 × tck intervals or 3 × tck intervals, the operating time tr of the receiving unit 60 requires twice or three times that of the above equation (4).
When the order n of the M sequence is 4 (that is, P = 15), if the operating time tr is doubled as compared with FIG. 5, the doubled operating time tr includes 8 reference clock signals. .. Therefore, the receiving unit 60 repeats the cycle of the imaging operation every two reference clock signals (in other words, every other one), so that the receiving unit 60 performs the imaging operation four times during the doubled operating time tr.

同様に、Ｍ系列の次数ｎが４（すなわちＰ＝１５）である場合、図５に比べて稼働時間ｔｒを３倍に延ばすと、３倍に延ばした稼働時間ｔｒには基準クロック信号が１２クロック含まれる。そのため、受信部６０は、基準クロック信号３つ毎（換言すると二つおき）に撮像動作のサイクルを繰り返すことにより、３倍に延ばした稼働時間ｔｒの間に４回の撮像動作を行う。 Similarly, when the order n of the M sequence is 4 (that is, P = 15), if the operating time tr is extended three times as compared with FIG. 5, the reference clock signal is 12 in the operating time tr extended three times. The clock is included. Therefore, the receiving unit 60 repeats the cycle of the imaging operation every three reference clock signals (in other words, every two) to perform the imaging operation four times during the operating time tr extended three times.

以上説明した変形例３によれば、受光素子６０ａによる撮像動作のサイクルが変調周期tckよりも長い場合でも、適切に、フラッシュ方式の距離計測装置１Ａによる距離測定を行うことができる。 According to the modification 3 described above, even when the cycle of the imaging operation by the light receiving element 60a is longer than the modulation cycle tck, the distance measurement by the flash type distance measuring device 1A can be appropriately performed.

なお、変形例３では、送信部４０より、Ｍ系列の符号に基づく変調光が基準クロック信号に同期して出力され、受信部６０による稼働時間ｔｒは、tck間隔で撮像動作を行う場合の２倍または３倍になる。
例えば、撮像動作を２×tck間隔で行う場合であって、Ｍ系列の次数ｎが１０である場合、受信部６０の稼働時間ｔｒは、ｎ（＝１０）×２×tckである。この場合、距離計測装置１Ａの受信部６０の稼働時間ｔｒは１０２３ビット分の２パーセント程度に過ぎず、測定時間が大きく伸びることはない。 In the third modification, the modulation light based on the M-sequence code is output from the transmission unit 40 in synchronization with the reference clock signal, and the operating time tr by the reception unit 60 is 2 in the case where the imaging operation is performed at tck intervals. Double or triple.
For example, when the imaging operation is performed at intervals of 2 × tck and the order n of the M sequence is 10, the operating time tr of the receiving unit 60 is n (= 10) × 2 × tck. In this case, the operating time tr of the receiving unit 60 of the distance measuring device 1A is only about 2% of 1023 bits, and the measuring time does not increase significantly.

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.

１、１Ａ…距離計測装置、１０…制御部、２０…送信符号生成部、３０…クロック信号発生部、４０…送信部、５０、５５…光学系、６０…受信部、７０…計時部、８０…距離算出部、１００、１００ａ,１００ｂ…物体 1, 1A ... Distance measuring device, 10 ... Control unit, 20 ... Transmission code generator, 30 ... Clock signal generation unit, 40 ... Transmission unit, 50, 55 ... Optical system, 60 ... Receiver unit, 70 ... Timekeeping unit, 80 ... Distance calculation unit, 100, 100a, 100b ... Object

Claims (9)

基準クロック信号の１周期をｎ次Ｍ系列信号で変調した照射光を照射する光射出部と、
前記照射光が物体で反射した反射光を受光する光受光部と、
前記１周期の照射光が照射された後のｎクロックに相当する期間の前記光受光部からの受光信号を用いて、前記物体までの距離を計算する距離測定部と、
を備える距離計測装置。 An optical emitting unit that irradiates irradiation light obtained by modulating one cycle of a reference clock signal with an nth-order M-sequence signal, and
A light receiving unit that receives the reflected light reflected by the object and the light receiving portion.
A distance measuring unit that calculates the distance to the object using the light receiving signal from the light receiving unit for a period corresponding to n clocks after the irradiation light of one cycle is irradiated.
A distance measuring device equipped with. 請求項１に記載の距離計測装置において、
前記距離測定部は、前記受光信号のビットパターンを特定し、前記ビットパターンに相当する前記照射光の区間を検出し、Ｍ系列上の位置を特定し、前記Ｍ系列上の位置から、前記照射光が照射されて、前記反射光が前記光受光部で受光されるまでの時間を計算し、前記時間から、前記距離を計算する距離計測装置。 In the distance measuring device according to claim 1,
The distance measuring unit identifies the bit pattern of the received light signal, detects the section of the irradiation light corresponding to the bit pattern, identifies the position on the M series, and irradiates the irradiation from the position on the M series. A distance measuring device that calculates the time from when light is irradiated until the reflected light is received by the light receiving unit, and calculates the distance from the time. 請求項１または２に記載の距離計測装置において、
前記光受光部は、測定レンジ距離からの前記反射光が返るときより前記受光を開始する距離計測装置。 In the distance measuring device according to claim 1 or 2.
The light receiving unit is a distance measuring device that starts receiving light when the reflected light from the measurement range distance returns. 請求項３に記載の距離計測装置において、
前記光射出部は、前記照射光の照射時間を、前記測定レンジ距離に位置する前記物体との間を光が往復する時間とほぼ一致させる距離計測装置。 In the distance measuring device according to claim 3,
The light emitting unit is a distance measuring device that makes the irradiation time of the irradiation light substantially match the time for the light to reciprocate with the object located at the measurement range distance. 請求項１から４のいずれか一項に記載の距離計測装置において、
前記光受光部は、１周期の前記反射光の一部を受光する距離計測装置。 In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The light receiving unit is a distance measuring device that receives a part of the reflected light in one cycle. 請求項１から５のいずれか一項に記載の距離計測装置において、
前記光射出部は、前記照射光の強度を単調に減少させる距離計測装置。 In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 5,
The light emitting unit is a distance measuring device that monotonically reduces the intensity of the irradiation light. 請求項６に記載の距離計測装置において、
前記光射出部は、前記照射光の強度を、照射開始から経過した時間の二乗に反比例させる距離計測装置。 In the distance measuring device according to claim 6,
The light emitting unit is a distance measuring device that makes the intensity of the irradiation light inversely proportional to the square of the time elapsed from the start of irradiation. 請求項１から７のいずれか一項に記載の距離計測装置において、
前記距離測定部は、前記受光信号のビットパターンの誤りを前記ｎ次Ｍ系列信号の性質に基づいて訂正する距離計測装置。 In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 7.
The distance measuring unit is a distance measuring device that corrects an error in the bit pattern of the received light signal based on the nature of the nth-order M-sequence signal. 基準クロック信号の１周期をｎ次Ｍ系列信号で変調した照射光を照射し、
前記照射光が物体で反射した反射光を受光し、
前記１周期の照射光が照射された後のｎクロックに相当する期間の受光信号を用いて、前記物体までの距離を計算する、
距離計測方法。 Irradiation with irradiation light obtained by modulating one cycle of the reference clock signal with an nth-order M-sequence signal is performed.
The irradiation light receives the reflected light reflected by the object,
The distance to the object is calculated using the received signal for a period corresponding to the n clock after the irradiation light of one cycle is irradiated.
Distance measurement method.
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